CN210946667U - 水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，包括空压机和通气主管道，其技术要点是：空压机的数量为两个，且两个空压机的出口管路均与低压储气罐的入口相连，低压储气罐的出口与通气主管道一端连接，通气主管道另一端设有排污阀，通气主管道沿其长度方向连接有多路用于插入水面以下的分支管路，各路分支管路的末端下方分别绑定有配重锤，分支管路的末端外周均匀设有多个出气孔。本实用新型全方面的减少寒冷地区冬季对水工金属结构及水工建筑物的维护工作量，安装维护难度小，有效的降低维护成本，安全可靠。

Description

水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置

技术领域

本实用新型涉及水工建筑物及金属结构的防护装置，尤其是一种水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置,适用于冬季或寒冷地区使用。

技术背景

在我国东北、新疆等地区，水工建筑物及金属结构受季节气候影响，防冰、防冻措施必不可少。如鸭绿江流域，最大冰冻厚度达到82-98cm，封冻时间达到124天，其流域水电站泄洪孔多为弧形闸门，由于水位、气温的变化冰层会对其结构产生静压力，当压力达到千兆帕时会对闸门造成巨大的危害，导致坝体闸墩、闸门支臂、主梁等金属结构受压受损变形。随着水电站机组的发、停电，水位会产生升高或下降，这时冰层会对水工建筑物产生冰拔现象，反复的冰拔会使水工建筑物受到极大的伤害，导致水线内局部混凝土脱落，严重影响着大坝的安全。

目前，水工建筑物及金属结构(闸门等)的防冰、防冻方法主要有：人工破冰法；空压机压缩空气吹泡破冰法；电加热除冰法；水泵扰动破冰法,上述破冰法都存在诸多的缺点和不足。其中，1、人工破冰法是人为的将冰块破碎，虽然相对于其他破冰法费用低，但是危险性高，容易发生安全事故，而且需要专人看护，24小时随时进行刨冰作业；2、空压机压缩空气吹泡破冰法是指在水库的深处利用空压机喷出的压缩空气，形成一股强烈的上升温水流，使冰层融化，从而达到破冰的目的，此破冰方法破冰速度快，但是费用高；3、电加热融冰法是利用电伴热的手段形成一个不冻的温水区域，防止(闸门等附近)结冰，其缺点主要是存在电伴热水下绝缘问题，一旦绝缘失效，势必会引起系统短路，甚至会漏电，而引发安全事故；4、水泵扰动破冰法是利用潜水泵把水抽上来，经过钢管上的小孔将水射出，从而形成连续不断的水流，防止水面结冰的目的，目前此种防冻破冰方法应用较为广泛，但是现有的水泵扰动破冰装置直接在钢管上打孔，不仅喷射范围小，而且对水泵流量扬程要求比较高，水泵电机功率耗能大；另外，现有的水泵扰动破冰装置的重量过重，安装困难，稳定性能差，容易损坏闸门或坝体，水扰动效果不佳，无法实现彻底的破冰。

基于此，现有的水工建筑结构防冻防冰拔方法及装置仍需改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种克服上述缺陷和不足的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，大大减小冰拔对水工金属结构及水工建筑物的危害，保障闸门及金属结构在寒冷地区的冬季正常运行，全方面的减少寒冷地区冬季对水工金属结构及水工建筑物的维护工作量，安装维护难度小，有效的降低维护成本，安全可靠。

本实用新型的技术方案是：

一种水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，包括布置于水工金属结构或水工建筑物顶面的空压机和通气主管道，其技术要点是：所述空压机的数量为两个，且两个空压机的出口管路均与低压储气罐的入口相连，低压储气罐的出口与通气主管道一端连接，所述通气主管道另一端设有排污阀，通气主管道沿其长度方向连接有多路用于插入水面以下的分支管路，各路分支管路的末端下方分别绑定有配重锤，分支管路的末端外周均匀设有多个出气孔。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，两个空压机的出口管路上均设有电磁阀、逆止阀和检修阀，两个空压机交替运行，交替向低压储气罐输送压缩气体。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，各路分支管路相互平行，且末端深入至水面5m以下的位置，各路分支管路上分别设有检修阀门和逆止阀门。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，所述通气主管道为钢管，直径为100mm。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，所述分支管路为低压软管，直径为15mm，与通气主管道上开设的孔螺纹连接，所述出气孔的直径为3mm。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，所述配重锤为2kg。

上述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，所述空压机为螺杆式空压机。

本实用新型的有益效果是：

1、利用两台空压机交替运行产生压缩空气，压缩空气经低压储气罐、通气主管道、分支管路和出气孔把压缩空气送入水下产生气泡，气泡上浮扰动水工金属结构或水工建筑物(闸门或其他)附近水面，避免结冰，从而避免了水位升高或下降时导致冰层变化，对坝体闸墩、闸门支臂、主梁、等金属结构产生静压力，使水工金属结构及水工建筑物免受损害。该方案安装简易、使用安全可靠，并具有能耗低、易维护、使用寿命长、维护成本低的特点。

2、通气主管道为固定设施，而分支管路可以在结冰期前进行安装，结冰期后拆除，并进行检查和修理，整个管网结构便于安装和维护。

3、各分支管路上的出气孔相对喷气，增强对水的扰动效果。

4、配重锤的设置保证了分支管路在水中的竖向布置形态，保证了出气孔的位置要求。

附图说明

图1是本实用新型的安装示意图；

图2是图1中I部放大图；

图3是图1中本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的结构原理图。

图中：1.坝体、2.空压机、3.电磁阀Ⅰ、4.电磁阀Ⅱ、5.逆止阀Ⅰ、6.逆止阀Ⅱ、7.检修阀Ⅰ、8.检修阀Ⅱ、9.逆止阀Ⅲ、10.入口控制阀、11.低压储气罐、12.出口控制阀、13.通气主管道、14.分支管路、15.检修阀门、16.逆止阀门、17.配重锤、18.排污阀、19.出气孔。

具体实施方案

如图1-图4所示，本实施例的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，应用于坝体1防冻防冰拔。

该水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，包括布置于坝体1顶面的空压机2和通气主管道13，所述空压机2的数量为两个，且两个空压机2的出口管路均与低压储气罐11的入口相连，低压储气罐11的出口与通气主管道13一端连接，所述通气主管道13另一端设有排污阀18。通气主管道13沿其长度方向连接有多路用于插入水面以下的分支管路14，各路分支管路14的末端下方分别绑定有配重锤17，分支管路14的末端封堵，末端外周均匀设有多个出气孔19。

本实施例中，所述空压机2为螺杆式空压机，一个空压机2的出口管路上设有电磁阀Ⅰ3、逆止阀Ⅰ5和检修阀Ⅰ7，另一个空压机2的出口管路上设有电磁阀Ⅱ4、逆止阀Ⅱ6和检修阀Ⅱ8。两个空压机2交替运行，交替向低压储气罐11输送压缩气体。低压储气罐11的入口管路上设有逆止阀Ⅲ9和入口控制阀10，出口管路上设有出口控制阀12。

所述通气主管道13为钢管，直径为100mm。所述分支管路14为低压软管，直径为15mm，分支管路14上端与通气主管道13上开设的孔螺纹连接。各路分支管路14相互平行，且末端深入至水面5m以下的位置，各路分支管路14上分别设有检修阀门15和逆止阀门16。所述出气孔19的直径为3mm，各路分支管路14末端的出气孔19分为上、下两排，每排出气孔19以分支管路14的轴心线为对称中心均匀分布。所述配重锤17为2kg。

以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本实用新型的内容并予以实施，不能仅以本实施例来限定本实用新型的保护范围，凡本实用新型所揭示的精神所做的同等变化，仍然处于本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，包括布置于水工金属结构或水工建筑物顶面的空压机和通气主管道，其特征在于：所述空压机的数量为两个，且两个空压机的出口管路均与低压储气罐的入口相连，低压储气罐的出口与通气主管道一端连接，所述通气主管道另一端设有排污阀，通气主管道沿其长度方向连接有多路用于插入水面以下的分支管路，各路分支管路的末端下方分别绑定有配重锤，分支管路的末端外周均匀设有多个出气孔。

2.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：两个空压机的出口管路上均设有电磁阀、逆止阀和检修阀。

3.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：各路分支管路相互平行，且末端深入至水面5m以下的位置，各路分支管路上分别设有检修阀门和逆止阀门。

4.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：所述通气主管道为钢管，直径为100mm。

5.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：所述分支管路为低压软管，直径为15mm，与通气主管道上开设的孔螺纹连接，所述出气孔的直径为3mm。

6.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：所述配重锤为2kg。

7.根据权利要求1所述的水工金属结构及水工建筑物水下防冰冻装置，其特征在于：所述空压机为螺杆式空压机。

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